Skip to content

2012-11-30

Napkövető napelemes rendszer, pro és kontra

Készítő: Zoli

Néhány hazai és egy spanyol példa után a napkövető napelemes rendszerek előnyeit és hátrányait térképeztem fel. A napkövető funkció többféleképpen is elérhető, eltérő eredményességgel. De melyek ezek? 

Természetesen a napkövető rendszerek mindig a Nap állását követik, vagyis e “legfényesebb csillagra” merőlegesen pozicionálják a napelemes felületet. Vagy mégsem??
A téma felkutatása közben rá kellett jönnöm, hogy nem minden esetben ez a helyzet.
Erre látunk példát a második rendszer-csoportosításban.

Az előző bejegyzésben beígért gazdaságossági kimenetelt még csúsztatom a következő jelentkezésig, a kalkulációk előtt is vannak szép számmal olyan tényezők, amiket érdemes szerintem megismerni.

Lássunk tehát egy csoportosítást a napkövető rendszerekre jellemző különböző megoldásokra, most a tengelyek száma szerint:

Hány tengely mentén képes a rendszer követni a Nap állását?

1. Egytengelyes rendszer (VIDEÓ)

Becsült elérhető többlet energiatermelés: 25-30 %.

Itt a forgatómechanika egy tengely mentén mozgatja a napelem-felületet a Nap felé, kelet-nyugati irányban (tolómotor segítségével). A vízszinteshez képest mért dőlésszög a fix telepítésű rendszerekhez hasonlóan állandó, 35 fok körüli. Ezt a megoldást pl. szivattyúk üzemeltetésénél előszeretettel alkalmazzák.

2. Kéttengelyes rendszer (VIDEÓ)

Becsült elérhető többlet energiatermelés: 35-45 %.

Ezeknél folyamatosan az optimális megvilágítási irány felé tudják fordítani a napelemes felületet, ezzel maximális energiatermelést elérve.

Milyen vezérlőrendszer segítségével történik a napkövetés?

Ez a napkövető rendszer talán legfontosabb része. Az elérhető energiatöbblet, de még a biztonságos üzemelés is a vezérlőrendszer megfelelő működésén múlik.

Kétfajta vezérlőrendszer terjedt el:

1. Asztronómikus

Mint a nevéből is lehet következtetni, ez a megoldás a Nap pályáját előre kiszámított nyomvonalon követi, óramű pontossággal, fokozatosan követve a Nap pályáját az égen.

2. Fényszenzoros

Cél a legfényesebb pont megtalálása az égen, és arra merőleges irányba fordítani a napelemes felületet.
Itt nyer értelmet a cikk elején feltett kérdés. Vagyis, ha végiggondoljuk, nem minden esetben a Nap irányában van az égbolt legfényesebb része. A felhőzöttség, annak kiterjedése és sűrűsége, valamint különböző tükröződő felületek is nagyban befolyásolhatják azt, hogy honnan jön a legtöbb fény az adott napelem-felületre.

A források alapján ez a megoldás akár 20 %-ot is meghaladó többletenergiát jelenthet!
Ugyanakkor több energiabevitel is szükséges a precízebb és bonyolultabb technológia üzemeltetéséhez.

Erre példák a következő esetek, különböző kimeneteleket illusztrálva:

(A 2-5. ábrákon a “szürke vonal” mindig az eredeti, 1-es képen lévő állapotot mutatja, így az ahhoz viszonyított eltérés jobban érzékelhető.)

1. Teljes napsütés, felhőtlen ég, nincs más befolyásoló tényező: merőleges állás.

2. Más befolyásoló tényező: pl. hó, vagy más felületről visszaverődnek a napsugarak: köztes állapot, de még mindig döntően a Nap irányába fordul a rendszer.

3. Részleges napsütés, felhősödés: a napelemes felület itt már “felfelé” billen, a fényhatás intenzitásának megfelelően a felhők irányába is (felülről szórt fény).

4. Teljesen borult égbolt, egyenletes szórt fény: az ég minden pontján közel azonos a fényintenzitás, így a rendszer a legközelebbi pont felé fordul, vízszintes pozíciót vesz fel.

5. Több napkövető egység, például napelempark esetén: kombinált megoldás, az egyes rendszerelemek egymástól függetlenül az energiatermelés szempontjából optimális pozíciót veszik fel.

Fix telepítésű VS. Napkövető rendszerek

A napkövető rendszerek előnyeit és hátrányait a következő felsorolásban foglalom össze, a fix telepítésű napelemes rendszerekhez képest:

Előnyök

  • 25-40 %-kal magasabb energiatermelés,
  • kisebb rendszerigény (teljesítményre),
  • kisebb napelemes felület, kisebb teljesítményű (és olcsóbb) inverter szükséges,
  • hótakarás könnyebben kiküszöbölhető (függőleges pozícióba lendíti a napelemes felületet, így a hó lecsúszik).

Hátrányok

  • arányaiban magasabb beruházási költség,
  • mozgó, kopó alkatrészek, mechanikus elemek,
  • plusz elektronika szükséges (vezérlés),
  • több karbantartás,
  • körülményesebb a tetőre helyezés, mint a fix rendszernél ,
  • így területigény jelentkezik a talajon,
  • szélterhelés, viharkár kockázata nagyobb:
    Jóllehet, a rendszer vihar esetén automatikusan a széllel párhuzamos irányba fordítja a felületet, így kiküszöbölhető a károsodás,
  • nagyobb rendszerkockázat
  • évszakonként ingadozó többlettermelés:
    tél: FIX telepítésű rendszer + 20-25 % többlettermelés,
    nyár: FIX telepítésű rendszer + 60-70 % többlettermelés,
    EREDMÉNY: Az ingadozás jobban terheli a villamos hálózatot is, ami bizonyos esetekben (és teljesítmény felett) problémákhoz vezethet.

Ugyan a hátrányok, számukban jócskán meghaladják az előnyöket, az előző cikkben bemutatott napkövető rendszerek helyszínein valamiért mégis e megoldás mellett döntöttek. Igaz, ne felejtsük el, hogy (talán) a legfontosabb előny, ami a szálakat mozgatja, az éppen az a 35-40 %-os többlettermelés, amin a gazdaságosság múlik..összevetve a fix telepítésű rendszerrel.

Hogy milyen többletköltsége van a napkövető technológiának, hogyan alakulnak az itt összehasonlított rendszerek gazdaságossági jellemzői, valamint milyen finanszírozási lehetőségek jöhetnek szóba, azt a következő cikkben olvashatjátok majd.

A cikk megírásában napkövetős rendszerekkel foglalkozó cégek, illetve az Internetes forrásokon kívül a “Villanyszerelők lapja” és az “Elektrotechnika” szaklapok is segítséget adtak.

Reklámok

Van véleményed? Itt oszthatod meg velünk:

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s

Note: HTML is allowed. Your email address will never be published.

Subscribe to comments

%d blogger ezt kedveli: